高考化学一轮-考点巩固卷03 金属及其化合物（解析版）

这是一份高考化学一轮-考点巩固卷03 金属及其化合物（解析版），共31页。试卷主要包含了观察法是化学学习的重要方法，下列对Na2O2的叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。

考点01 钠及其重要化合物
考法01 钠的性质及其应用
1．(2024·四川成都摸底)观察法是化学学习的重要方法。金属钠放置于空气中可观察到下列现象，下列推证正确的是( )
实验现象：银白色eq \(――→,\s\up15(①))变灰暗eq \(――→,\s\up15(②))变白色eq \(――→,\s\up15(③))出现液滴eq \(――→,\s\up15(④))白色晶体
A．若将钠放置于坩埚中加热，观察到的现象与①、②相同
B．取①得到的产物，滴加适量水和CuSO4溶液，可观察到蓝色沉淀生成
C．取③后液滴的稀溶液滴加酚酞溶液，可观察到酚酞先变红后褪色
D．加热④的白色晶体，通入水中有气泡，可证明白色晶体是NaHCO3
【答案】B
【解析】金属钠放置于空气中发生的主要变化：①是钠被氧化为氧化钠，②是氧化钠与水反应生成氢氧化钠，③是氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液，④是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠。钠放置在坩埚中加热，钠熔化为小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色的过氧化钠固体，A项错误；水与氧化钠反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，B项正确；向氢氧化钠溶液中加入酚酞溶液，溶液只变红，不褪色，C项错误；④的白色晶体为碳酸钠，加热④的白色晶体，通入水中无明显现象，D项错误。
2．取一支大试管，加入20 mL饱和澄清石灰水(ρ＝1.6 g·cm－3)，再加入5 mL苯(ρ＝0.87 g·cm－3)，静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(ρ＝0.97 g·cm－3)。下列实验现象中，能观察到的现象有( )
①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动
②有气体产生
③澄清石灰水变浑浊
④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动
⑤钠停留在苯层不反应
⑥钠块最后消失
A．①②⑥ B．②③④⑥
C．⑤ D．①②③⑥
【答案】B
【解析】根据题意，金属钠的密度小于水，但大于苯，故将金属钠投入盛有水和苯的大试管中，钠会处于二者的界面处；同时由于钠与水反应生成H2，H2对金属钠产生推动作用，故钠在界面处可上下跳动。由于有NaOH生成，并放出热量，Ca(OH)2的溶解度减小，饱和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出，溶液变浑浊。
3．(2024·湖南岳阳适应考)如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化成小球时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与其接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有紫红色物质生成。下列说法错误的是（ ）
A. 钠受热易熔成小球说明其熔点低
B. 钠与CuSO4粉末反应时放出大量热
C. 一定条件下，Na可与CuSO4反应生成Cu
D. 将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液，反应现象相同
【答案】D
【解析】钠的熔点较低，所以钠受热易熔成小球，故A 正确；用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4 粉末与熔融的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，说明钠与CuSO4 粉末反应时放出大量热，故B 正确；用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4 粉末与熔融的钠接触，有紫红色物质生成，说明一定条件下Na 可与CuSO4 反应生成Cu，故C 正确；将无水CuSO4 粉末改为CuSO4 溶液，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应现象不同，故D 错误。
4．(2023·湖南长沙模拟)为探究金属钠与不同中性盐溶液的反应，取相同大小和形状的金属钠进行了下表中的实验。下列有关推测或结论合理的是( )
A．对比①②推测：溶液中离子浓度增加，对钠与水的反应速率无影响
B．对比②③推测：离子所带电荷数越多，钠与水的反应速率越大
C．对比②④推测：④中可能存在钠与水、与NOeq \\al(－,3)之间的氧化还原反应，并放出大量的热
D．推测：若采用2 ml/L KMnO4溶液进行上述实验，剧烈程度介于②③之间
【答案】C
【解析】②中KCl溶液的浓度大于①中的，且②比①反应剧烈，说明随着KCl溶液浓度的增加，钠与KCl溶液的反应速率明显增大，A错误。实验③与实验②中，钾离子浓度不同，可能是钾离子浓度增大的结果，无法证明离子所带电荷数越多，钠与水的反应速率越大，B错误。实验④的反应瞬间即有黄色火花出现，并立即发生剧烈燃烧，对比实验②可知，实验④中出现燃烧现象，可能是因为钠与水、与NOeq \\al(－,3)之间发生了氧化还原反应，导致反应放出大量的热，达到了钠的着火点，C正确。KMnO4溶液具有强氧化性，结合实验④可知，若采用2 ml/L KMnO4溶液进行上述实验，也会出现钠的燃烧现象，D错误。
5．(1)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是________。
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦饱和NaCl溶液
(2)按要求书写反应的离子方程式
①将Na投入Ca(HCO3)2溶液中，反应后生成正盐溶液：___________________
___________________________________________________________________。
②将Na投入NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出：
_________________________________________________________________。
【答案】(1)①④⑤⑦
(2)①2Na＋Ca2＋＋2HCOeq \\al(－,3)===CaCO3↓＋2Na＋＋COeq \\al(2－,3)＋H2↑ ②2Na＋NHeq \\al(＋,4)＋HCOeq \\al(－,3)===2Na＋＋COeq \\al(2－,3)＋NH3↑＋H2↑
【解析】(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCOeq \\al(－,3)＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；⑦中析出NaCl晶体。
考法02 钠的氧化物
6．下列对Na2O2的叙述正确的是( )
A．Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物
B．Na2O2能与水反应，所以Na2O2可以作气体的干燥剂
C．Na2O2与CO2反应产生氧气，可用于呼吸面具中供氧剂
D．Na2O2与CO2反应时，Na2O2只做氧化剂
【答案】C
【解析】Na2O2能与酸反应生成盐、水和氧气，所以不是碱性氧化物，A错误；Na2O2能与水反应，但生成氧气，引入杂质，Na2O2不能作气体的干燥剂，B错误；Na2O2与CO2反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，D错误。
7．在一密闭容器中有16.5 g气体（由CO、H2、O2组成）和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，固体的质量增加7.5 g。则原混合气体中O2的质量分数约为（ ）
A. 33.3%B. 40%C. 36%D. 54.5%
【答案】D
【解析】CO 与O2 反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为①2CO+O2 点燃 2CO2，二氧化碳与过氧化钠发生反应②2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2；氢气与O2 反应生成水，反应的化学方程式为③2H2+O2 点燃 2H2O，水与过氧化钠发生反应④2H2O+2Na2O2 4NaOH+O2↑ ，对比①②和③④可知，固体增加的质量相当于CO 和H2 的质量，则原混合气体中CO、H2的质量之和为7.5 g，所以混合气体中氧气的质量为16.5 g−7.5 g=9 g，氧气的质量分数为9 g16.5 g×100%≈54.5%，D项正确。
8．过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( )
A．Na2O2与铝粉反应，产物中有NaAlO2生成
B．1 ml过氧化钠中阴离子数目为NA
C．过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
D．过氧化钠与木炭反应，若氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，则氧化产物为CO
【答案】C
【解析】Na2O2与Al反应的化学方程式为3Na2O2＋2Al===2NaAlO2＋2Na2O，A项正确；过氧化钠的电子式为1 ml过氧化钠中阴离子数目为NA，B项正确；Na2O2与Al、C反应时，Na2O2只做氧化剂，C项错误；Na2O2与木炭反应时，根据电子得失守恒可知木炭被氧化为CO，D项正确。
9．(2023·四川绵阳一诊)向过氧化钠与水反应所得溶液中滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某化学兴趣小组为探究其原因，进行了如图所示实验。实验①向反应后溶液加入MnO2，立即产生大量气体，气体能使带火星的木条复燃；实验②、③中红色均不褪色。下列分析错误的是( )
A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C．实验②、③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠溶液和氧气
D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
【答案】B
【解析】实验①中产生的气体能够使带火星的木条复燃，证明为氧气，A正确；过氧化钠与水反应不需要MnO2作催化剂，B错误；酚酞滴入氢氧化钠溶液变红色，氢氧化钠的酚酞溶液中通入氧气红色不褪色，实验②、③证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠溶液和氧气，C正确；由实验①现象可知，反应过程中生成了过氧化氢，过氧化氢具有漂白性，D正确。
10．(2024·辽宁省实验中学检测)Na2O2是强氧化剂，除了能与CO2、H2O反应外，还可与其他还原剂如H2、C发生反应，某化学课外兴趣小组为探究Na2O2与H2的反应情况，设计如图所示装置进行相关实验。
(1)此装置中，怎样检查除启普发生器之外的装置的气密性？
___________________________________________________________________。
(2)实验开始时，先打开a、b，并制取氢气，一段时间后，再点燃酒精灯加热，目的是__________________________________________________________。
(3)该装置中，碱石灰的作用是____________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)实际实验过程中观察到Na2O2熔化后，很快变成白色粉末。但干燥管内无水硫酸铜并未变成蓝色。则Na2O2与H2反应的化学方程式为_______________________。
(5)出于实验安全考虑，实验结束时________(填标号)。
A．应先关闭活塞b，然后移去酒精灯
B．应先移去酒精灯，然后关闭活塞b
C．A和B都可以
(6)制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。某学生设计了以下实验方案来测定该产品中Na2O的质量分数：
7.75 g Na2O产品eq \(―――――――――――――→,\s\up15(在氧气中充分燃烧))固体eq \(――→,\s\up15(冷却))称量制得9.35 g固体
该氧化钠产品中Na2O的质量分数为______。
【答案】(1)见解析 (2)排尽装置内的空气，防止发生爆炸 (3)吸收HCl，干燥氢气 (4)Na2O2＋H2eq \(=====,\s\up15(△))2NaOH (5)B
(6)80%
【解析】(1)此装置中，检查除启普发生器之外的装置的气密性，操作为打开活塞a，关闭活塞b，将球形干燥管的尖端连接橡皮管，橡皮管的另一端放入盛有水的水槽中，微热试管，水槽内有气泡逸出，停止加热，橡皮管内形成一段水柱，则装置气密性良好。(2)实验开始时，先打开a、b，并制取氢气，一段时间后，再点燃酒精灯加热，可排尽装置内的空气，防止发生爆炸。(3)由于氢气中混有HCl和水蒸气，需除去，故碱石灰用于吸收HCl，干燥氢气。(4)干燥管内无水硫酸铜并未变成蓝色，表明没有水生成，则Na2O2与H2反应的化学方程式为Na2O2＋H2eq \(=====,\s\up15(△))2NaOH。(5)出于实验安全考虑，在加热过程中，应防止空气进入试管，则实验结束时，应先移去酒精灯，然后关闭活塞b。(6)Na2O产品在氧气中充分燃烧，Na2O被氧化为Na2O2，质量由7.75 g增重为9.35 g，则参加反应的O2的质量为9.35 g－7.75 g＝1.60 g，由关系式2Na2O～O2，得n(Na2O)＝2n(O2)＝2×eq \f(1.60 g,32 g/ml)＝0.1 ml，该氧化钠产品中Na2O的质量分数为eq \f(0.1 ml×62 g/ml,7.75 g)×100%＝80%。
考法03 碳酸钠与碳酸氢钠
11．下列说法不正确的是( )
A．同温下Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B．Na2CO3比NaHCO3稳定
C．石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应
D．与足量盐酸反应要得到相同质量的CO2，需要NaHCO3的质量比Na2CO3少
【答案】C
【解析】相同温度下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，所以，同温下Na2CO3比NaHCO3易溶于水，故A正确；碳酸氢钠受热易分解，则热稳定性Na2CO3>NaHCO3，故B正确；Na2CO3和NaHCO3二者均能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，故C错误；106 g Na2CO3和84 g NaHCO3均为1 ml，与过量酸反应时，由碳原子守恒可知，生成二氧化碳均为1 ml，即放出CO2的质量相等时，需要NaHCO3的质量比Na2CO3少，故D正确。
12．（2023·辽宁大连期末）侯德榜发明的联合制碱法的生产流程可简要表示为
下列说法中错误的是（ ）
A. 侯氏制碱法制备NaHCO3，利用了物质的溶解度差异
B. 流程中通入NH3和CO2顺序一定不能颠倒
C. 若在实验室中进行第③步操作，需要用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗和玻璃棒
D. 生成NaHCO3晶体的离子方程式为Na++NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4+
【答案】C
【解析】常温下，NaHCO3的溶解度较小，向饱和氨盐水中通入过量二氧化碳析出碳酸氢钠，再将碳酸氢钠加热制得碳酸钠，A正确；二氧化碳微溶于水，易溶于碱性溶液，故应先通入氨，再通入二氧化碳，B正确；第③步操作是过滤，若在实验室中进行，需要用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和玻璃棒，C错误；题给流程中生成NaHCO3 的离子方程式为Na++NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4+，D正确。
13．某小组设计如图所示装置(夹持装置略去)，在实验室模拟侯氏制碱工艺中NaHCO3的制备。下列说法不正确的是( )
A．③⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水
B．应先向③中通入足量NH3，再通入足量CO2
C．③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋H2O===NHeq \\al(＋,4)＋HCOeq \\al(－,3)
D．装置①也可用于制H2
【答案】C
【解析】本实验利用浓氨水与碱石灰制取氨气，所以装置⑤中盛装浓氨水，装置③中盛装饱和食盐水，A项正确；实验时应先向饱和食盐水中通入足量氨气，再通入足量CO2，有利于NaHCO3的生成和析出，B项正确；③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋Na＋＋H2O===NaHCO3↓＋NHeq \\al(＋,4)，C项错误；装置①适合块状不溶于水的固体和液体反应，可以用其制取氢气，D项正确。
14．取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再向两份溶液中分别逐滴加入0.1 ml⋅L−1的盐酸，标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸体积之间的变化关系如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 ml⋅L−1
B. A线表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质是Na2CO3、NaHCO3
C. B线表明消耗盐酸的体积0 mL